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Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung.
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Hintergrund
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Bei nummerisch gesteuerten (NC) Maschinenwerkzeugen ist es üblich, dass mehrere Bediener, beispielsweise ein Bediener, der ein Steuerprogramm einer NC-Vorrichtung eingibt und veranlasst, dass die NC-Vorrichtung arbeitet, und ein Bediener, der während der Arbeit einen Zustand überwacht und prüft, dass die NC-Vorrichtung normal arbeitet, die NC-Werkzeugmaschine bedienen und den Zustand der NC-Werkzeugmaschine überwachen. In diesem Fall ist es nötig, eine falsche Bedienung durch einen unerfahrenen Bediener zu verhindern oder eine unerwünschte Preisgabe von Informationen, beispielsweise ein Steuerprogramm oder einen Steuerparameter, an einen unerwünschten Bediener zu verhindern. Technologien zum Verhindern der falschen Bedienung und des unerwünschten Preisgebens wurden vorgeschlagen.
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Beispielsweise wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche, wenn die NC-Werkzeugmaschine defekt ist, unter Verwendung eines RFID (Radio Frequency Identification) prüft, ob ein Bediener ein Bediener mit der Fähigkeit zum Wiederherstellen der Maschine ist, und eine durch einen unerfahrenen Bediener bedingte fehlerhafte Wiederherstellung verhindert (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Ein Anlagensteuersystem wurde vorgeschlagen, in welchem ein Nutzer ein Übertragungsgerät trägt, das eine Nutzer-ID überträgt und das System einen Bedienumfang basierend auf der durch ein Nutzer-ID-Lesegerät gelesene Nutzer-ID beschränkt und eine Bedienhistorie für jeden Nutzer speichert (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
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Zitierungsliste
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2008-250479
- Patentdokument 2: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2006-195621
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Hinsichtlich der Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung, die in der NC-Werkzeugmaschine den das RFID tragenden Bediener authentifiziert, um einen Bedienungsumfang für den Bediener und eine anzuzeigende Information zu beschränken, besteht jedoch das Problem, dass der Zeitpunkt, zu dem sich der Bediener von der NC-Werkzeugmaschine entfernt, nicht richtig bestimmt werden kann und die Aufhebung einer Authentifizierung nicht durchgeführt werden kann, selbst wenn der Bediener seine Arbeit beendet und sich von der NC-Werkzeugmaschine entfernt. Es besteht ferner ein Problem dahingehend, dass ein Authentifizierungsbereich nicht auf einen geeigneten Bereich (ca. 1 m bis 2 m von einer Anzeigeeinheit/einer Bedienungsfeststellungseinheit der NC-Werkzeugmaschine) beschränkt werden kann und eine Verknüpfung zwischen einem authentifizierten RFID und einem arbeitenden Bediener nicht genau vorgenommen werden kann.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das voran Gesagte gemacht und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung bereitzustellen, welche, wenn eine Authentifizierung eines Bedieners an einer NC-Werkzeugmaschine unter Verwendung eines RFID vorgesehen ist, einen Authentifizierungsbereich auf einen geeigneten Bereich beschränken kann, den Zeitpunkt, an dem sich der Bediener entfernt, richtig bestimmen kann und die Authentifizierung des Bedieners aufheben kann.
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Lösung des Problems
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Um das Ziel zu erreichen, wird eine Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung bereitgestellt, umfassend: eine NC-Werkzeugmaschine; ein von einem Bediener getragenes RFID, welches eine dem Bediener zugewiesene ID speichert; eine Lesereinheit, welche die ID im RFID ausliest; eine Authentifizierungseinheit, welche eine Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation bestimmt, wobei die Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation einen Bedienungsumfang für den mit der ID verknüpften Bediener oder eine dem Bediener bereitgestellte Anzeigeinformation umfasst; eine Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit, welche die Bedienung der NC-Werkzeugmaschine durch den Bediener basierend auf der Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation beschränkt; und eine Entfernungsfeststellungseinheit, welche nach der Authentifizierung die ID im RFID über die Lesereinheit periodisch ausliest, eine Neuauthentifizierung durchführt und feststellt, ob der Bediener anwesend ist oder ob sich der Bediener entfernt, wobei, wenn als Ergebnis der Neuauthentifizierung festgestellt wird, dass sich der Bediener von der NC-Werkzeugmaschine entfernt, die Entfernungsfeststellungseinheit die Authentifizierung aufhebt und die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit die Beschränkung der Bedienerbefugnis aufhebt.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Rotationsachse der Motoreinheit der NC-Werkzeugmaschine und die Sendeantenne der Lesereinheit parallel zueinander angeordnet. Hierdurch kann ein von der Sendeantenne der Lesereinheit ausgesendetes Aufrufsignal in einer Richtung, in der von der Motoreinheit während des Betriebs ausgehende Störungen geringer sind, erhöht werden. Hierdurch wird bewirkt, dass es möglich ist, das RFID selbst während des Betriebs der NC-Werkzeugmaschine sicher zu authentifizieren.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch darstellt.
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2 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Lesereinheit gemäß der ersten Ausführungsform schematisch darstellt.
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3 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines RFID gemäß der ersten Ausführungsform schematisch darstellt.
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4 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Ablaufs einer Bedienungsfeststellung und einer Entfernungsfeststellung für einen Bediener gemäß der ersten Ausführungsform.
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5 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Ablaufs im RFID gemäß der ersten Ausführungsform.
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6 ist ein Diagramm, welches eine räumliche Anordnungsbeziehung zwischen einer Sendeantenne und einer Motoreinheit einer Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform schematisch darstellt.
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7 ist ein Diagramm, welches eine abstandsabhängige Signalintensität für mehrere Achsen für den Fall zeigt, in dem die Sendeantenne und die Motoreinheit wie in 6 dargestellt angeordnet sind.
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8 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer RFID-Empfangseinheit eines RFID gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch darstellt.
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9 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines beispielhaften Ablaufs der Bedienungsfeststellung und der Entfernungsfeststellung für einen Bediener gemäß der zweiten Ausführungsform.
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10 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer vorhergesagten Änderung einer Intensität eines elektrischen Feldes an dem RFID der zweiten Ausführungsform für die Fälle darstellt, in denen der Bediener arbeitet und von der Maschine entfernt ist.
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11 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration einer Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
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12 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration einer Lesereinheit gemäß der dritten Ausführungsform schematisch darstellt.
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13 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines beispielhaften Ablaufs einer Bedienungsfeststellung und einer Entfernungsfeststellung für einen Benutzer gemäß der dritten Ausführungsform für einen Fall, in dem eine Sendeantenne in Abhängigkeit der Umdrehungszahl einer Motoreinheit ausgewählt wird.
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14 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines RFID gemäß einer vierten Ausführungsform schematisch darstellt.
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15 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Ablaufs im RFID gemäß der vierten Ausführungsform.
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16 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration einer Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform schematisch darstellt.
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17 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines beispielhaften Ablaufs der Bedienungsfeststellung und der Entfernungsfeststellung für einen Nutzer gemäß der fünften Ausführungsform für den Fall, in dem eine Sendeantenne in Abhängigkeit der Umdrehungszahl einer Motoreinheit ausgewählt wird.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Zugriffsebenensteuerungsvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
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Erste Ausführungsform.
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1 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch darstellt. Die Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung ist eine Vorrichtung, die man erhält, indem zu einer NC-Maschinenvorrichtung eine Funktion zum Lesen einer ID eines von einem Bediener getragenen RFID und zum Durchführen einer Beschränkung des Zugriffs auf die NC-Maschinenvorrichtung für jeden Bediener hinzugefügt wird.
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Die Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung umfasst eine Motoreinheit 11, eine Motorsteuerungseinheit 12, eine Anzeigeeinheit 13, eine Steuerungseinheit 14, eine Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19, eine Bedienungsfeststellungseinheit 15, eine Entfernungsfeststellungseinheit 16, eine Authentifizierungseinheit 18, welche basierend auf einer erlangten ID einen Bedienungsumfang, anzuzeigende Information und dergleichen bestimmt, eine Lesereinheit 17, welche eine ID von einem von einem Bediener getragenen RFID erlangt, und ein RFID 20.
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Die Motoreinheit 11, die Motorsteuerungseinheit 12, die Anzeigeeinheit 13 und die Steuerungseinheit 14 haben dieselben Konfigurationen wie die einer herkömmlichen NC-Maschinenvorrichtung. Die Motoreinheit 11 veranlasst ein Zielobjekt oder ein Werkzeug dazu, eine vorbestimmte Bewegung durchzuführen. Die Motorsteuerungseinheit 12 steuert die Motoreinheit 11. Die Anzeigeeinheit 13 zeigt dem Bediener einen Arbeitszustand an und zeigt ein Programm und dergleichen an. Die Steuerungseinheit 14 steuert die Motorsteuerungseinheit 12 und die Anzeigeeinheit 13.
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Die Bedienungsfeststellungseinheit 15 stellt die Bedienung der Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung (der NC-Maschinenvorrichtung) durch den Bediener fest. Wenn die Bedienung durch den Bediener festgestellt wird, weist die Bedienungsfeststellungseinheit 15 die Lesereinheit 17 an, eine ID von dem von dem Bediener getragenen RFID 20 zu erlangen.
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Die Entfernungsfeststellungseinheit 16 stellt fest, ob ein Bediener, dessen Bedienumfang und Anzeige durch die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 beschränkt sind, seine Arbeit beendet hat. Wenn festgestellt wird, dass der Bediener die Bedienung beendet hat, benachrichtigt die Entfernungsfeststellungseinheit 16 die Authentifizierungseinheit 18 darüber, dass der Bediener sich von der NC-Werkzeugmaschine entfernt hat.
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Die Lesereinheit 17 überträgt an das von dem Bediener getragene RFID 20 ein Aufrufsignal, erlangt aus einer Antwort des RFID 20 eine ID und gibt die ID an die Authentifizierungseinheit 18 weiter. 2 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration der Lesereinheit gemäß der ersten Ausführungsform schematisch darstellt. Die Lesereinheit 17 umfasst eine Kommunikationssteuerungseinheit 171, eine Sendeeinheit 172, eine Sendeantenne 173, eine Empfangseinheit 174 und eine Empfangsantenne 175.
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Die Kommunikationssteuerungseinheit 171 führt eine Steuerung durch, wodurch ein Aufrufsignal basierend auf einer Anweisung von der Bedienungsfeststellungseinheit 15 oder der Entfernungsfeststellungseinheit 16 gesendet wird, extrahiert aus einem von dem RFID 20 empfangenen Signal eine ID und benachrichtigt die Authentifizierungseinheit 18 bezüglich der ID.
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Die Sendeeinheit 172 moduliert gemäß einer Anweisung von der Kommunikationssteuerungseinheit 171 beispielsweise ein Aufrufsignal, welches ein Startmuster eines Tags (des RFID 20) umfasst, mit einer bestimmten Frequenz, beispielsweise einem LF-Band (Niederfrequenzband, ca. 130 kHz), und sendet das Aufrufsignal. Die Sendeantenne 173 ist beispielsweise als bezüglich einer Wellenlänge ausreichend kleiner Rahmen konfiguriert und sendet ein magnetisches Nahfeld aus. Das magnetische Nahfeld ist ein Magnetfeld, welches sich in einem Bereich ausbreitet, der sehr nah an der Sendeantenne 173 ist, die eine Erzeugungsquelle einer elektromagnetischen Welle ist, und ist ein Magnetfeld, dessen Abstandscharakteristik hinsichtlich der Magnetfeldintensität mit 1/r3 oder 1/r2 abfällt.
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Die Empfangseinheit 174 demoduliert ein empfangenes moduliertes Signal in, beispielsweise ein von dem Tag empfangenes UHF-Band (Ultrahochfrequenzband, ca. 315 MHz). Die Empfangsantenne 175 empfängt ein Signal von dem Tag.
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Das vorangehend beschriebene Beispiel dient lediglich als Beispiel. Die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann für die Sendeantenne 173 eine Rahmenantenne mit Luftkern, eine Rahmenantenne mit einem Ferritkern oder dergleichen verwendet werden.
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Die Authentifizierungseinheit 18 bestimmt einen Bedienungsumfang, eine anzuzeigende Information oder dergleichen auf Basis der erlangten ID. Die Authentifizierungseinheit 18 speichert beispielsweise eine Authentifizierungsinformation, welche Bedienungsumfänge, anzuzeigende Informationen und dergleichen mit IDs verknüpft. Die Authentifizierungseinheit 18 extrahiert aus der Authentifizierungsinformation einen Bedienungsumfang oder eine anzuzeigende Information (nachfolgend als Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation bezeichnet), die der von der Lesereinheit 17 erlangten ID entspricht, und gibt den Bedienungsumfang oder die anzuzeigende Information an die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 weiter. Wenn von der Entfernungsfeststellungseinheit 16 ein Signal empfangen wird, das angibt, dass sich der Bediener entfernt hat, benachrichtigt die Authentifizierungseinheit 18 die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19, dass die für den Bediener eingestellte Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation aufgehoben wird.
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Die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 führt in Erwiderung auf eine von der Bedienungsfeststellungseinheit 15 festgestellte Bedienung durch den Bediener eine Beschränkung auf Basis der Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation durch, die der von der Authentifizierungseinheit 18 erlangten ID entspricht. Wenn beispielsweise ein in die Bedienungsfeststellungseinheit 15 von dem Bediener eingegebener Arbeitsinhalt die Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation überschreitet, gibt die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 keine Anweisung an die Steuerungseinheit 14 bezüglich derjenigen Arbeit aus, deren Arbeitsinhalt die Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation überschreitet. Wenn von der Authentifizierungseinheit 18 die Benachrichtigung zum Aufheben der Authentifizierung empfangen wird, hebt die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 die für den Bediener eingestellte Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation auf.
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Das RFID 20 ist ein von dem Bediener getragenes Tag der Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung. 3 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des RFID gemäß der ersten Ausführungsform schematisch darstellt. Das RFID 20 umfasst eine RFID-Empfangsantenne 201, eine RFID-Empfangseinheit 202, eine RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203, eine Anzeigeeinheit 204, eine RFID-Sendeantenne 206, eine RFID-Sendeeinheit 205, eine RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 und eine Energieversorgungseinheit 208.
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Die RFID-Empfangsantenne 201 empfängt das von der Lesereinheit 17 gesendete Aufrufsignal. Die RFID-Empfangseinheit 202 demoduliert das empfangene Signal (Aufrufsignal). Die RFID-Empfangseinheit 202 erzeugt ein Startsignal zum Starten der RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203, wenn das Aufrufsignal ein Aufruf ist, der ein normales Startmuster der Lesereinheit 17 umfasst, und gibt ein demoduliertes Signal aus.
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Die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 wird basierend auf dem Startsignal oder einem Startsignal der RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 gestartet. Wenn von der RFID-Empfangseinheit 202 gestartet, bestimmt die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 eine Anwesenheit oder Abwesenheit einer Antwort basierend auf dem von der RFID-Empfangseinheit 202 empfangenen demodulierten Signal. Wenn beim Bestimmen der Anwesenheit oder Abwesenheit festgestellt wird, dass eine Antwort bereitgestellt werden soll, oder wenn durch das Startsignal der RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 gestartet, startet die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 die RFID-Sendeeinheit 205 und sendet ein Antwortsignal an das RFID 20. Das Antwortsignal umfasst eine ID, welche den das RFID 20 tragenden Bediener kennzeichnet.
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Die Anzeigeeinheit 24 zeigt dem Bediener gemäß einer Anweisung der RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 einen Zustand an, beispielsweise dass der Empfang abgeschlossen ist oder gesendet wird, beispielsweise unter Verwendung einer LED (Leuchtdiode).
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Die RFID-Sendeeinheit 205 wird von der RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 gestartet und moduliert ein von der RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 ausgegebenes Signal in beispielsweise ein UHF-Band (ca. 315 MHz). Die RFID-Sendeantenne 206 sendet das von der RFID-Sendeeinheit 205 modulierte Signal.
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Die RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 stellt fest, wenn der Bediener einen Schalter oder dergleichen des RFID 20 betätigt hat. Die Energieversorgungseinheit 208 ist eine Energieversorgung des RFID 20. Beispielsweise kann eine Batterie als Energieversorgungseinheit 208 verwendet werden.
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Die RFID-Empfangsantenne 201 kann beispielsweise als Mikrorahmenantenne konfiguriert sein und empfängt ein Aufrufsignal in einem LF-Band (ca. 130 kHz). Die RFID-Empfangseinheit 202 kann dazu konfiguriert sein, durch von der Rahmenantenne induzierter elektrischer Energie betrieben zu werden und kann dazu konfiguriert sein, so weit wie möglich auf die Verwendung elektrischer Energie aus der Energieversorgungseinheit 208 zu verzichten. Auf diese Weise ist es möglich, die Zeit zu reduzieren, in der die Energieversorgungseinheit 208 das RFID betreibt. Hierdurch ist es möglich, die Lebensdauer der Energieversorgungseinheit 208 zu verlängern. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel. Die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt.
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4 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines beispielhaften Ablaufs einer Bedienungsfeststellung und einer Entfernungsfeststellung für den Bediener gemäß der ersten Ausführungsform. Zuerst stellt die Bedienungsfeststellungseinheit 15 die von dem Bediener durchgeführte Bedienung fest (Schritt S11). Wenn die Bedienung durch den Bediener von der Bedienungsfeststellungseinheit 15 festgestellt ist, sendet die Lesereinheit 17 ein Aufrufsignal zum Auslesen einer ID des von dem Bediener getragenen RFID 20 (Schritt S12). Die Kommunikationssteuerungseinheit 171 der Lesereinheit 17 weist die Sendeeinheit 172 an, ein Aufrufsignal zu senden. Die Sendeeinheit 172 moduliert ein Aufrufsignal, welches ein Startmuster für das RFID 20 umfasst, und sendet das Aufrufsignal über die Sendeantenne.
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Anschließend prüft die Lesereinheit 17, ob eine ID-Antwort von dem RFID 20 empfangen wird (Schritt S13). Wenn die Antwort empfangen wird (Ja bei Schritt S13), d. h., wenn ein empfangenes moduliertes Signal von dem RFID 20 über die Empfangsantenne 175 empfangen wird, demoduliert die Empfangseinheit 174 das empfangene modulierte Signal und gibt das demodulierte Signal an die Kommunikationssteuerungseinheit 171 weiter. Die Kommunikationssteuerungseinheit 171 erlangt aus dem Signal eine ID (Schritt S14) und benachrichtigt die Authentifizierungseinheit 18 bezüglich der erlangten ID.
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Die Authentifizierungseinheit 18 bestimmt aus der erlangten ID einen Bedienungsumfang oder einen Anzeigeinformationsumfang (Schritt S15). Insbesondere erlangt die Authentifizierungseinheit 18 aus einer Authentifizierungsinformation eine der erlangten ID entsprechende Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation, um hierdurch den Bedienungsumfang oder den Anzeigeinformationsumfang zu bestimmen. Die Authentifizierungseinheit 18 gibt die erlangte Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation an die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 weiter.
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Anschließend beschränkt die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 eine von der Bedienungsfeststellungseinheit 15 festgestellte Anweisung eines Bediener so, dass diese innerhalb des Umfangs der Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation durchgeführt wird. Wenn die von der Bedienungsfeststellungseinheit 15 festgestellte Anweisung des Bedieners eine Anweisung innerhalb des Umfangs der Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation ist, gibt die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 die Anweisung direkt an die Steuerungseinheit 14 weiter. Wenn jedoch die Anweisung den Umfang der Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation übersteigt, beschränkt die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 die Anweisung auf den Umfang der Bedienerbefugnisbeschränkungsinformation und gibt die Anweisung an die Steuerungseinheit 14 weiter.
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Wenn in Schritt S13 keine Antwort von dem RFID 20 empfangen wird (Nein in Schritt S13), bestimmt die Lesereinheit 17, ob nacheinander eine vorbestimmte Anzahl Mal (n-Mal: n ist eine natürliche Zahl) keine Antwort empfangen wird (Schritt S19). Wenn weniger häufig als die vorbestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird (Nein bei Schritt S19), kehrt der Ablauf zu Schritt S12 zurück. Wenn nacheinander so häufig wie die vorbestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird (Ja bei Schritt S19), zeigt die Steuerungseinheit 14 auf der Anzeigeeinheit 13 eine Information an, die einen Authentifizierungsfehler angibt (Schritt S20). Der Ablauf kehrt zu Schritt S11 zurück.
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Nach Schritt S15 führt der Bediener Bedienungshandlungen durch. Die Lesereinheit 17 sendet periodisch ein Aufrufsignal an das RFID 20 (Schritt S16) und bestimmt, ob von dem RFID 20 eine Antwort empfangen wird (Schritt S17). Dies wird durchgeführt, um festzustellen, ob der Bediener, dessen Bedienumfang und Anzeigeinformationsumfang in Schritt S15 bestimmt wurde, seine Arbeit fortsetzt.
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Wenn von dem RFID 20 die Antwort empfangen wird (Ja bei Schritt S17), stellt die Entfernungsfeststellungseinheit 16 als Ergebnis dieser Feststellung fest, dass der durch die Bedienungsfeststellungseinheit 15 bei Schritt S11 überwachte Bediener weiterhin arbeitet (Schritt S18). Der Ablauf kehrt zu Schritt S16 zurück.
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Wenn von dem RFID 20 keine Antwort empfangen wird (Nein bei Schritt S17), bestimmt die Lesereinheit 17, ob nacheinander eine vorbestimmte Anzahl Mal (m-Mal: m ist eine natürliche Zahl) keine Antwort empfangen wird (Schritt S21). Wenn weniger häufig als die vorbestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird (Nein bei Schritt S21), kehrt der Ablauf zu Schritt S16 zurück. Wenn nacheinander die vorbestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird (Ja bei Schritt S21), stellt die Entfernungsfeststellungseinheit 16 fest, dass der in Schritt S11 überwachte Bediener sich von der NC-Werkzeugmaschine entfernt hat, und hebt die Authentifizierung auf (Schritt S22). Der Ablauf kehrt zu Schritt S11 zurück.
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Die in den Schritten S19 und S21 verwendete Anzahl zur Prüfung, ob nacheinander eine bestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird, kann eine beliebige Zahl sein, solange die Anzahl größer oder gleich 1 ist und nicht von sich selbst abhängt. Der Bediener kann die Anzahl einstellen.
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Der Ablauf in dem RFID 20 wird beschrieben. 5 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines beispielhaften Ablaufs in dem RFID gemäß der ersten Ausführungsform. Zuerst befindet sich das RFID 20 in einem Empfangswartezustand auf ein Startsignal zum Bestimmen, ob das Startsignal detektiert wird (Schritt S31). Zu diesem Zeitpunkt sind die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 und die RFID-Sendeeinheit 205 in einem Ruhezustand. Lediglich die RFID-Empfangseinheit 202 und die RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 befinden sich in einem gestarteten Zustand.
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Wenn ein von der Lesereinheit 17 gesendetes Aufrufsignal von der RFID-Empfangsantenne 201 in Schritt S31 empfangen wird (im Falle eines Startsignals durch die RFID-Empfangseinheit bei Schritt S31), demoduliert die RFID-Empfangseinheit 202 das empfangene Aufrufsignal und bestimmt, ob das Aufrufsignal ein Aufrufsignal ist, auf welches die RFID-Empfangseinheit 202 antworten kann (Schritt S32). Als ein Verfahren zum Bestimmen, ob das Aufrufsignal das Aufrufsignal ist, auf welches die RFID-Empfangseinheit 202 antworten kann, gibt es beispielsweise ein Verfahren, gemäß welchem ein spezifisches Muster im Header des Aufrufsignals enthalten ist. Betreffend dem Bestimmen, ob das Aufrufsignal das Aufrufsignal ist, auf das die RFID-Empfangseinheit 202 antworten kann, kann die RFID-Empfangseinheit 202 anhand einer von dem spezifischen Muster verschiedenen Empfangsintensität bestimmen, ob das Aufrufsignal das Aufrufsignal ist, auf welches die RFID-Empfangseinheit 202 antworten kann. Alternativ kann die RFID-Empfangseinheit 202 eine Frequenz detektieren.
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Wenn bestimmt wurde, dass das Aufrufsignal das Aufrufsignal ist, auf welches die RFID-Empfangseinheit 202 antworten kann (Ja bei Schritt S32), erzeugt die RFID-Empfangseinheit 202 ein Startsignal zum Starten der RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 und der RFID-Sendeeinheit 205 und startet die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203, die RFID-Sendeeinheit 205 und dergleichen (Schritt S33).
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Die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 erzeugt auf das Aufrufsignal ein Antwortsignal, welches eine ID umfasst. Die RFID-Sendeeinheit 205 sendet das Antwortsignal an die Lesereinheit 17 (Schritt S34). Anschließend veranlasst die RFID-Empfangseinheit 202, dass die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 und die RFID-Sendeeinheit 205 in den Ruhezustand zurückkehren (stoppen) (Schritt S35). Der Ablauf kehrt zu Schritt S31 zurück. Wenn in Schritt S32 bestimmt wird, dass das Aufrufsignal ein Aufrufsignal ist, auf das die RFID-Empfangseinheit 202 nicht antworten kann (Nein bei Schritt S32), kehrt der Ablauf zu Schritt S31 zurück.
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Wenn in Schritt S31 durch die RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 die von dem Bediener vorgenommene Betätigung festgestellt wird (im Falle eines Startsignals von der RFID-Betätigungsfeststellungseinheit in Schritt S31), startet die RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203, die RFID-Sendeeinheit 205 und dergleichen (Schritt S36). Die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 erzeugt ein Schalterbetätigungssignal und überträgt das Schalterbetätigungssignal über die RFID-Sendeeinheit 205 und die RFID-Sendeantenne 206 (Schritt S37). Anschließend veranlasst die RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207, dass die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 und die RFID-Sendeeinheit 205 in den Ruhezustand zurückkehren (Schritt S38). Der Ablauf kehrt zu Schritt S31 zurück. Hinsichtlich des Schalterbetätigungssignals in Schritt S37 kann ein Flag, welches angibt, dass ein Schalter betätigt wurde, in Sendedaten eingefügt werden, um das Schalterbetätigungssignal von dem Antwortsignal zu unterscheiden.
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6 ist ein Diagramm, welches eine räumliche Anordnungsbeziehung zwischen der Sendeantenne und der Motoreinheit der Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform schematisch darstellt. Eine Rotationsachse 111 der Motoreinheit 11 ist in Richtung einer X-Achse dargestellt. Eine Y-Achse und eine Z-Achse, welche zueinander senkrecht sind, sind in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur X-Achse steht. Wie in 6 gezeigt, ist, wenn die Motoreinheit 11 um die Rotationsachse 111 (die X-Achse) rotieren kann, die Sendeantenne 173 parallel zu der Rotationsachse 111 angeordnet. Wenn eine ein-achsige Mikrorahmenantenne als die Sendeantenne 173 verwendet wird, bedeutet die Anordnung der Sendeantenne 173 parallel zu der Rotationsachse 111, dass die Wicklung der Sendeantenne 173 in derselben Richtung erfolgt wie die Rotationsrichtung der Motoreinheit 11 (eine Öffnungsoberfläche ist in der X-Achsenrichtung angeordnet). Wenn eine ein-achsige Ferritkern-Rahmenantenne verwendet wird, bedeutet die Anordnung der Sendeantenne 173 parallel zu der Rotationsachse, dass die Längsrichtung des Ferrits in derselben Richtung wie die Rotationsachse 111 angeordnet ist (Anordnung der Längsrichtung in der X-Achsenrichtung). Wenn die Sendeantenne 173 auf diese Weise angeordnet ist, weist ein abgestrahltes Magnetfeld eine hohe Signalintensität in einer Richtung auf, die durch ein Zeichen 301 gezeigt ist. Ein Bereich, in dem ein Signal des RFID 20 sicher authentifiziert werden kann, ohne von den von der NC-Werkzeugmaschine ausgehenden Störungen beeinträchtigt zu werden, entspricht einem Bereich, in welchem die Zentralrichtung der Öffnungsoberfläche höchstens etwa ±15° bezüglich der Rotationsachse 111 angeordnet ist. In dieser Beschreibung bedeutet ”parallel” den Bereich, in dem die Zentralrichtung der Öffnungsoberfläche höchstens etwa ±15° bezüglich der Rotationsachse 111 angeordnet ist. Die Genauigkeit der Anordnung zwischen der Sendeantenne 173 und der Rotationsachse 111 kann durch ein Experiment oder dergleichen berechnet werden.
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Es wird angenommen, dass mehrere Motoreinheiten 11 in der NC-Maschinenvorrichtung vorhanden sind. Daher kann die Sendeantenne 173 parallel zu der Rotationsachse 111 der Motoreinheit 11 angeordnet werden, die am Nächsten zu einem Bereich liegt, wo das RFID 20 authentifiziert werden soll. Durch Messen der Störungen in einem Authentifizierungsbereich kann die Sendeantenne 173 parallel zu der Rotationsachse 111 der Motoreinheit 11 mit den größten Störungen in dem Authentifizierungsbereich angeordnet werden.
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7 ist ein Diagramm, welches eine Signalintensität für mehrere Achsen in Abhängigkeit eines Abstands für den Fall zeigt, wenn die Sendeantenne und die Motoreinheit wie in 6 dargestellt angeordnet sind. In dieser Figur zeigt die Abszisse den Abstand zwischen der Sendeantenne 173 und der Motoreinheit 11 an und die Ordinate zeigt die Signalintensität an. Wenn die Sendeantenne 173 und die Motoreinheit 11 wie in 6 dargestellt angeordnet sind, ist die Signalintensität in der X-Achsenrichtung, welche die Richtung der Rotationsachse der Motoreinheit 11 ist, proportional zu der Signalintensität in der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung erhöht.
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Selbst nachdem die Authentifizierungseinheit 18 das RFID 20 das erste Mal authentifiziert hat und die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 einen Bedingungsumfang oder eine anzeigbare Information bestimmt hat, prüft wie vorangehend beschrieben in der ersten Ausführungsform die Lesereinheit 17 periodisch, ob sich das RFID 20 in dem Authentifizierungsbereich befindet. Wenn das RFID 20 nacheinander eine vorbestimmte Anzahl Mal nicht authentifiziert werden kann, stellt die Entfernungsfeststellungseinheit 16 fest, dass das RFID 20 von der NC-Werkzeugmaschine entfernt (separiert) ist. Die Entfernungsfeststellungseinheit 16 hebt die Authentifizierung auf. Die Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit 19 hebt die erlaubte Bedienung auf und löscht die Anzeigeinformation. Daher kann die Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung schnell feststellen, dass sich der Bediener von der NC-Werkzeugmaschine entfernt hat, und erhebt die Authentifizierung auf, ohne dass der Bediener eine spezielle Handlung vornehmen muss. Das Entfernen des Benutzers kann automatisch detektiert werden und die Authentifizierung kann aufgehoben werden. Daher ist es möglich, den Bediener betreffende Probleme zu reduzieren, unterlassene Bedienungen zu vermeiden und die Sicherheit zu verbessern.
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Die Sendeantenne 173 verwendet als Sendesignal ein magnetisches Nahfeld der Mikrorahmenantenne. Somit ist es möglich, den Authentifizierungsbereich auf den Bereich nahe des Bedienungsbereichs zu beschränken. Hierdurch wird erreicht, dass das authentifizierte RFID 20 und der arbeitende Bediener richtig miteinander assoziiert werden.
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Zudem sind üblicherweise in dem RFID 20 lediglich die RFID-Empfangseinheit 202 und die RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 in Betrieb. Nur dann, wenn ein Aufrufsignal der Lesereinheit 17 ein normales Aufrufsignal ist, werden die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 oder die RFID-Sendeeinheit 205 gestartet. Hierdurch ist es möglich, die Häufigkeit des Starts des RFID 20 zu begrenzen und den Verbrauch der Energieversorgungseinheit 208 zu reduzieren.
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Ferner ist die Sendeantenne 173 parallel zu der Rotationsachsenrichtung der Motoreinheit 11 angeordnet. Somit ist es möglich, dass eine Übertragung eines Aufrufsignals durch die Lesereinheit 17 in einer Richtung verbessert werden kann, in der die von der Motoreinheit 11 während des Betriebs der NC-Werkzeugmaschine ausgehenden Störungen geringer sind. Hierdurch kann bewirkt werden, dass, selbst während die Motoreinheit 11 und dergleichen betrieben werden, eine Authentifizierung des RFID 20 über eine Funkverbindung sicher vorgenommen werden kann. Zudem kann die Entfernungsfeststellung sicher vorgenommen werden.
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Zweite Ausführungsform.
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In der ersten Ausführungsform wird nach der Authentifizierung das Signal zum Aufrufen des RFID periodisch gesendet und die Anwesenheit oder Abwesenheit des das RFID tragenden Bedieners wird in Abhängigkeit des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Antwort auf das Signal bestimmt. In der nachfolgenden Beschreibung einer zweiten Ausführungsform wird die Anwesenheit oder Abwesenheit des das RFID tragenden Bedieners unter Verwendung einer Empfangsintensität (Intensität eines elektrischen Feldes) eines Aufrufsignals am RFID bestimmt.
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8 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer RFID-Empfangseinheit eines RFID gemäß der zweiten Ausführungsform schematisch darstellt. Wie in 8 gezeigt, wird in dem RFID 20 gemäß der zweiten Ausführungsform in der RFID-Empfangseinheit 202 zusätzlich eine Empfangsintensität-Bestimmungseinheit 2021 bereitgestellt, welche die Intensität eines empfangenen Signals bestimmt. Die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 weist die RFID-Sendeeinheit 205 an, in einem Antwortsignal die Intensität des empfangenen Signals, welche durch die Empfangsintensität-Bestimmungseinheit 2021 der RFID-Empfangseinheit 202 bestimmt wird, aufzunehmen, und die Intensität des empfangenen Signals zu senden.
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Die Entfernungsfeststellungseinheit 16 erhält die Intensität des elektrischen Feldes, welche von der Empfangsintensität-Bestimmungseinheit 2021 gemessen wird, aus dem von dem RFID 20 empfangenen Antwortsignal und stellt fest, ob die Intensität des elektrischen Feldes kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist. Wenn die Intensität des elektrischen Feldes gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, stellt die Entfernungsfeststellungseinheit 16 fest, dass der Bediener immer noch arbeitet. Selbst wenn eine Antwort von dem RFID 20 empfangen wird, stellt die Entfernungsfeststellungseinheit 16 fest, dass sich der Bediener von der NC-Werkzeugmaschine entfernt hat, wenn die Intensität des elektrischen Feldes kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist. Die Entfernungsfeststellungseinheit 16 gibt ein Ergebnis dieser Feststellung an die Authentifizierungseinheit 18 weiter. Der vorbestimmte Schwellwert, der für diese Feststellung verwendet wird, kann in Abhängigkeit eines Bereichs, in dem das RFID 20 überwacht werden soll, eingestellt werden.
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Komponenten, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und auf deren Beschreibung wird verzichtet.
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9 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Ablaufs einer Bedienungsfeststellung und einer Entfernungsfeststellung für einen Bediener gemäß der zweiten Ausführungsform. Wie in den Schritten S11 bis S17 und S19 bis S20 der ersten Ausführungsform, gezeigt in 4, sendet, nachdem die Bedienungsfeststellungseinheit 15 eine Bedienung durch den Bediener festgestellt hat, die Lesereinheit 17 ein RFID-Aufrufsignal. Wenn von dem RFID 20 keine Antwort empfangen wird, prüft die Lesereinheit 17, ob nacheinander eine vorbestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird. Wenn nacheinander die vorbestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird, zeigt die Lesereinheit 17 auf der Anzeigeeinheit 204 einen Authentifizierungsfehler an. Wenn die Antwort von dem RFID 20 empfangen wird, erhält die Lesereinheit 17 aus einem Antwortsignal eine ID und bestimmt einen Bedienungsumfang und einen Anzeigeinformationsumfang für den das RFID 20 tragenden Bediener. Anschließend sendet die Lesereinheit 17 ein Aufrufsignal periodisch an das RFID 20 und bestimmt, ob von dem RFID 20 eine Antwort empfangen wird (Schritte S51 bis S57 und S61 bis S62).
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Anschließend, wenn die Antwort von dem RFID 20 empfangen wird (Ja bei Schritt S57), bestimmt die Entfernungsfeststellungseinheit 16 eine in einem Antwortsignal enthaltene Intensität eines elektrischen Feldes (die Intensität eines empfangenen Signals, die von der Empfangsintensität-Bestimmungseinheit 2021 des RFID 20 bestimmt wurde) (Schritt S58), und stellt fest, ob die Intensität des elektrischen Feldes kleiner als ein vorbestimmter Wert ist (Schritt S59).
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Wenn die Intensität des elektrischen Feldes gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellwert ist (Nein bei Schritt S59), stellt die Entfernungsfeststellungseinheit 16 fest, dass der Bediener immer noch arbeitet (Schritt S60). Der Ablauf kehrt zu Schritt S56 zurück. Wenn die Intensität des elektrischen Feldes kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist (Ja bei Schritt S59), stellt die Entfernungsfeststellungseinheit 16 fest, dass sich der Nutzer entfernt hat, selbst wenn die Antwort von dem RFID 20 empfangen wird. Die Authentifizierungseinheit 18 hebt die Authentifizierung für das RFID 20 auf (Schritt S64). Der Ablauf kehrt zu Schritt S51 zurück.
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Für den Fall, dass die Antwort von dem RFID 20 in Schritt S57 nicht empfangen wird (Nein bei Schritt S57), wird derselbe Ablauf durchgeführt, wie er in den Schritten S21 bis S22 der ersten Ausführungsform, gezeigt in 4, durchgeführt wird (Schritte S63 bis S64).
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10 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer vorhergesagten Änderung der Intensität des elektrischen Feldes am RFID der zweiten Ausführungsform für die Fälle zeigt, in denen der Bediener noch immer arbeitet und sich entfernt hat. In der Figur zeigt die Abszisse die Zeit an und die Ordinate zeigt die Intensität eines elektrischen Feldes an. In 10 repräsentiert eine gestrichelte Linie einen Schwellwert für die Feststellung, ob der Bediener arbeitet oder sich von der NC-Werkzeugmaschine entfernt hat. Wenn die Intensität des elektrischen Feldes kleiner als der Schwellwert ist, wird bestimmt, dass sich der Bediener entfernt hat. Die Authentifizierung wird aufgehoben. Dass als festgestellt gilt, dass sich der Bediener entfernt hat, wenn die Intensität des elektrischen Feldes kleiner als ein bestimmter Schwellwert ist, ist jedoch lediglich ein Beispiel. Es kann festgelegt sein, dass der Bediener als entfernt gilt, wenn, für eine Änderung der Intensität des elektrischen Feldes, das elektrische Feld nacheinander eine vorbestimmte Anzahl Mal abnimmt.
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In der zweiten Ausführungsform wird in der RFID-Empfangseinheit 202 des RFID 20 zusätzlich die Empfangsintensität-Bestimmungseinheit 2021 bereitgestellt, welche eine Intensität eines elektrischen Feldes misst, damit die gemessene Empfangsintensität in ein Antwortsignal eingefügt und gesendet werden kann. Die Entfernungsfeststellungseinheit 16 schätzt den Abstand von der Empfangsantenne aus einer Änderung der Empfangsintensität (einer Intensitätsänderung eines magnetischen Nahfeldes) und stellt fest, ob sich der Bediener entfernt hat. Als zuvor noch nicht dagewesene Wirkung wird hierdurch ermöglicht, den Bediener als entfernt zu bestimmen, bevor der Bediener den Authentifizierungsbereich verlässt, und die Aufhebung der Authentifizierung schneller vorzunehmen.
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Dritte Ausführungsform.
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In der ersten Ausführungsform wird die Sendeantenne für eine Motoreinheit bereitgestellt. In der folgenden Beschreibung einer zweiten Ausführungsform werden Sendeantennen für mehrere Motoreinheiten bereitgestellt.
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11 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform schematisch darstellt. Die Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung weist eine Konfiguration auf, in der in der Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung der ersten Ausführungsform mehrere (in dem in der Figur gezeigten Beispiel, 3) Motoreinheiten 11a bis 11c und mehrere Motorsteuerungseinheiten 12a bis 12c bereitgestellt werden. Die Steuerungseinheit 14 weist ferner eine Funktion zum Benachrichtigen der Lesereinheit 17 über Steuerungszustände auf, beispielsweise die Umdrehungszahl durch die Motorsteuerungseinheiten 12a bis 12c.
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12 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Lesereinheit gemäß der dritten Ausführungsform schematisch darstellt. Die Lesereinheit 17 umfasst gegenüber der Lesereinheit 17 der ersten Ausführungsform mehrere (in dem in der Figur gezeigten Beispiel, 3) Sendeantennen 173a bis 173c, eine Sendeantennenanordnung-Speichereinheit 176 und eine Sendeantennenauswahleinheit 177.
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Es werden so viele Sendeantennen 173a bis 173c bereitgestellt, wie Motoreinheiten 11a bis 11c in der Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung vorhanden sind. Wie hinsichtlich der ersten Ausführungsform beschrieben, sind die Sendeantennen 173a bis 173c parallel zu den Rotationsachsen der Motoreinheiten 11a bis 11c angeordnet.
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Die Sendeantennenanordnung-Speichereinheit 176 speichert eine Sendeantennenanordnungsinformation, welche eine räumliche Anordnungsbeziehung zwischen den Sendeantennen 173a bis 173c, den Motoreinheiten 11a bis 11c und der Bedienungsfeststellungseinheit 15 der Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung angibt.
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Die Sendeantennenauswahleinheit 177 ist zwischen den Sendeantennen 173a bis 173c und der Sendeeinheit 172 angeordnet. Die Sendeantennenauswahleinheit 177 wählt eine Sendeantenne aus den Sendeantennen 173a bis 173c aus und führt das Senden durch. Hierbei wählt die Sendeantennenauswahleinheit 177 die Sendeantennen 173a bis 173c anhand der Sendeantennenanordnungsinformation aus, die in der Sendeantennenanordnung-Speichereinheit 176 gespeichert sind. Wenn nach dem Senden eines Aufrufsignals mit der ausgewählten Sendeantenne von dem RFID 20 keine Antwort empfangen wird, wählt die Sendeantennenauswahleinheit 177 eine andere Sendeantenne aus. Ein Verfahren zum Auswählen der Sendeantennen 173a bis 173c kann beispielsweise wie folgt ausgebildet sein: Die Sendeantenne wird in folgender Reihenfolge ausgewählt: Zuerst wird die Sendeantenne ausgewählt, die am Nächsten zu der Bedienungsfeststellungseinheit 15, die als ein Arbeitsbereich betrachtet wird, oder die Sendeantenne, die nahe einer Motoreinheit 11a bis 11c mit der geringsten Umdrehungszahl liegt. Als Nächstes werden die Sendeantennen entsprechend den Umdrehungszahlen der nahe liegenden Motoreinheiten 11a bis 11c ausgewählt. Die Reihenfolge ist lediglich ein Beispiel. Die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt.
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Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen, sind durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und auf deren Beschreibung wird verzichtet.
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13 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines beispielhaften Ablaufs der Bedienungsfeststellung und Entfernungsfeststellung für einen Bediener gemäß der dritten Ausführungsform für den Fall, in dem die Sendeantenne in Abhängigkeit der Umdrehungszahl der Motoreinheit ausgewählt wird. Zuerst stellt die Bedienungsfeststellungseinheit 15 die Bedienung durch den Bediener fest (Schritt S71). Die Steuerungseinheit 14 erlangt von den Motorsteuerungseinheiten 12a bis 12c die Umdrehungszahlen der Motoreinheiten 11a bis 11c (Schritt S72).
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Anschließend wählt die Lesereinheit 17 beispielsweise diejenige Sendeantenne aus, die am Nächsten zu der Motoreinheit mit der geringsten Umdrehungszahl liegt, anhand der in der Sendeantennenanordnung-Speichereinheit 176 gespeicherten Sendeantennenanordnungsinformation aus (Schritt S73). Anschließend sendet die Lesereinheit 17 ein RFID-Aufrufsignal (Schritt S74) und bestimmt, ob eine Antwort von dem RFID 20 empfangen wird (Schritt S75). Wenn die Antwort von dem RFID 20 empfangen wird (Ja bei Schritt S75), wird derselbe Ablauf der Schritte S14 bis S18 und S21 bis S22, wie in 4 der ersten Ausführungsform dargestellt, durchgeführt (Schritte S76 bis S80 und S85 bis S86).
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Wenn jedoch keine Antwort von dem RFID 20 empfangen wird (Nein bei Schritt S75), bestimmt die Lesereinheit 17, ob nacheinander eine vorbestimmte Anzahl Mal (n-Mal: n ist eine natürliche Zahl) für alle Sendeantennen keine Antwort empfangen wird (Schritt S81). Wenn weniger als die vorbestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird (Nein bei Schritt S81), bestimmt die Lesereinheit 17, ob Sendeantennen vorhanden sind, die nahe den Motoreinheiten 11 mit größeren Umdrehungszahlen liegen (Schritt S82). Wenn Sendeantennen, die nahe den Motoreinheiten 11 mit größeren Umdrehungszahlen liegen, vorhanden sind (Ja bei Schritt S82), wählt die Lesereinheit 17 aus den Sendeantennen, die nahe den Motoreinheiten 11 mit größeren Umdrehungszahlen liegen, die Sendeantenne aus, die nahe der Motoreinheit 11 mit der zweitkleinsten Umdrehungszahl liegt (Schritt S83). Unter Verwendung der ausgewählten Sendeantenne kehrt die Lesereinheit 17 zu Schritt S74 zurück und führt den Ablauf fort.
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Wenn in Schritt S82 keine Sendeantennen vorhanden sind, die nahe den Motoreinheiten 11 mit größeren Umdrehungszahlen liegen (Nein bei Schritt S82), d. h., wenn die Sendeantenne, die nahe der Motoreinheit 11 mit der größten Umdrehungszahl liegt, bereits ausgewählt ist, kehrt die Lesereinheit 17 zu dem Schritt zum Auswählen der Sendeantenne, die nahe der Motoreinheit 11 mit der kleinsten Umdrehungszahl liegt, in Schritt S73 zurück. Wenn in Schritt S81 nacheinander die vorbestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird (Ja bei Schritt S81), zeigt die Steuerungseinheit 14 auf der Anzeigeeinheit 13 eine Information an, die einen Authentifizierungsfehler angibt (Schritt S84). Der Ablauf kehrt zu Schritt S71 zurück.
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In der zweiten Ausführungsform werden gegenüber der ersten Ausführungsform die Sendeantennen 173a bis 173c mit Bezug auf die Motoreinheiten 11a bis 11c bereitgestellt. Die Steuerungseinheit 14 benachrichtigt die Lesereinheit 17 über die Zustände der Motoreinheiten 11a bis 11c. Zudem werden die Sendeantennenauswahleinheit 177 und die Sendeantennenanordnung-Speichereinheit 176 bereitgestellt, welche es ermöglichen, die Sendeantenne in Abhängigkeit der Zustände der Motoreinheiten 11a bis 11c auszuwählen. Daher ist es möglich, bevorzugt diejenige Sendeantenne, die dem geringsten Einfluss durch die Motoreinheiten 1la bis 11c ausgesetzt ist, aus den Sendeantennen 173a bis 173c auszuwählen und das RFID 20 aufzurufen. Hierdurch kann bewirkt werden, dass es möglich ist, eine Authentifizierung selbst während des Betriebs der Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung sicher durchzuführen, dass es möglich ist, die für die Authentifizierung benötigte Zeit zu reduzieren und dass es möglich ist, die Entfernungsfeststellung schnell und sicher durchzuführen.
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Vierte Ausführungsform.
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In der dritten Ausführungsform umfasst die Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung mehrere Sendeantennen. In dem folgenden Beispiel einer vierten Ausführungsform umfasst das RFID mehrere Empfangsantennen.
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14 ist ein Blockdiagramm, welches eine beispielhafte Konfiguration eines RFID gemäß der vierten Ausführungsform schematisch darstellt. Das RFID 20 umfasst gegenüber dem RFID 20 der ersten Ausführungsform drei RFID-Empfangsantennen 201a bis 201c, welche zueinander jeweils senkrecht orientiert sind, und eine RFID-Empfangsantennenauswahleinheit 209.
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Die RFID-Empfangsantennenauswahleinheit 209 wählt die RFID-Empfangsantenne gemäß einem vorbestimmten Standard aus. Als ein Verfahren zum Auswählen der RFID-Empfangsantenne kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden. Es ist möglich, die RFID-Empfangsantenne, die unter den RFID-Empfangsantennen 201a bis 201c die höchste Empfangsintensität aufweist, auszuwählen. Alternativ kann ein spezifisches Muster in den Empfangssignalen der RFID-Empfangsantennen 201a bis 201c bestimmt werden und diejenige RFID-Empfangsantenne, die das spezifische Muster detektierten kann, wird ausgewählt. Diese Standards zum Auswählen einer RFID-Empfangsantenne sind lediglich Beispiele. Die RFID-Empfangsantenne kann gemäß anderen Standards ausgewählt werden. Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform gleich sind, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und auf eine diesbezügliche Beschreibung wird verzichtet.
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15 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines beispielhaften Ablaufs im RFID gemäß der vierten Ausführungsform. Das RFID 20 ist zuerst in einem Wartezustand zum Empfangen eines Startsignals, in welchem bestimmt wird, ob ein Startsignal detektiert wurde (Schritt S91). Zu diesem Zeitpunkt sind die RFID-Kommunikationssteuerungseinheit 203 und die RFID-Sendeeinheit 205 in einem Ruhezustand. Lediglich die RFID-Empfangseinheit 202 und die RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 sind in einem gestarteten Zustand.
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Wenn ein von der Lesereinheit 17 gesendetes Aufrufsignal von der RFID-Empfangseinheit 202 über die RFID-Empfangsantenne 201 in Schritt S91 empfangen wird (für den Fall des Empfangs durch die RFID-Empfangseinheit in Schritt S91), wählt die RFID-Empfangsantennenauswahleinheit 209 aus den RFID-Empfangsantennen 201a bis 201c eine RFID-Empfangsantenne aus (Schritt S92). Die RFID-Empfangsantennenauswahleinheit 209 wählt beispielsweise die RFID-Empfangsantenne mit der höchsten Empfangsintensität aus. Das Startsignal wird von der RFID-Empfangseinheit 202 empfangen (Schritt S93).
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Anschließend werden in den Schritten S94 bis S97 dieselben Schritte wie in den Schritten S32 bis S35, gezeigt in 5, der ersten Ausführungsform durchgeführt. Wenn in Schritt S91 durch die RFID-Betätigungsfeststellungseinheit 207 eine Betätigung durch einen Bediener festgestellt wird (für den Fall, dass das Startsignal in Schritt S91 von der RFID-Betätigungsfeststellungseinheit kommt), werden in den Schritten S98 bis S100 dieselben Schritte wie in den Schritten S36 bis S38, gezeigt in 5, der ersten Ausführungsform durchgeführt.
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In der vierten Ausführungsform werden als die RFID-Empfangsantennen die drei RFID-Empfangsantennen 201a bis 201c bereitgestellt, welche jeweils zueinander senkrecht orientiert sind. Die RFID-Empfangsantennenauswahleinheit 209 wählt eine RFID-Empfangsantenne aus den RFID-Empfangsantennen 201a bis 201c auf Grundlage einer Empfangsintensität oder dem Ergebnis der Bestimmung eines spezifischen Musters aus. Hierdurch wird erreicht, dass eine sichere Authentifizierung möglich ist und dass die Entfernungsfeststellung für den Bediener genauer vorgenommen werden kann.
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Wenn die RFID-Empfangsantenne mit der höchsten Empfangsintensität aus den drei RFID-Empfangsantennen 201a bis 201c ausgewählt wird, ist es möglich, die Empfangsantenne mit der Ausrichtung auszuwählen, in der ein Aufrufsignal der Lesereinheit 17 eine hohe Intensität aufweist, und es ist möglich, eine sichere Authentifizierung durchzuführen und es ist möglich, die Entfernungsfeststellung für den Bediener genauer vorzunehmen.
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Aus den drei RFID-Empfangsantennen 201a bis 201c wird die RFID-Empfangsantenne ausgewählt, die in der Lage ist, ein von der Lesereinheit 17 gesendetes spezifisches Muster zu empfangen. Somit ist es möglich, eine Authentifizierung sicher durchzuführen und es ist möglich, die Entfernungsfeststellung für den Nutzer genauer durchzuführen.
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Fünfte Ausführungsform.
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In der ersten bis vierten Ausführungsform wird die Motoreinheit während der Authentifizierung betrieben. In einer vierten Ausführungsform einer Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung ist es jedoch möglich, die Motoreinheit zu stoppen, wodurch die Störungen während der Authentifizierung reduziert werden können.
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16 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform schematisch darstellt. Die Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie entsprechend der Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung der dritten Ausführungsform konfiguriert ist, wobei die Lesereinheit 17 ferner umfasst: eine Funktion zum Mitteilen einer Steuerungsstoppinformation über die Motoreinheiten 11a bis 11c durch die Lesereinheit 17 an die Steuerungseinheit 14, wodurch ermöglicht wird, Störungen während der Authentifizierung zu verringern. Komponenten die denjenigen der ersten und dritten Ausführungsform entsprechen, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und auf deren Beschreibung wird verzichtet.
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17 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines beispielhaften Ablaufs der Bedienungsfeststellung und der Entfernungsfeststellung für einen Bediener gemäß der fünften Ausführungsform für den Fall, dass eine Sendeantenne in Abhängigkeit der Umdrehungszahl eines Motors ausgewählt wird. Als erstes stellt die Lesereinheit 17 durch die Bedienungsfeststellungseinheit 15 eine Bedienung durch den Bediener fest (Schritt S111) und erlangt von der Steuerungseinheit 14 die Umdrehungszahlen der Motoreinheiten 11a bis 11c (Schritt S112). Anschließend wählt die Lesereinheit 17 beispielsweise eine Sendeantenne, die nahe der Motoreinheit mit der geringsten Umdrehungszahl liegt, anhand der in der Sendeantennenanordnung-Speichereinheit 176 gespeicherten Sendeantennenanordnungsinformation aus (Schritt S113).
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Anschließend weist die Lesereinheit 17 die Steuerungseinheit 14 an, die Motoreinheit, die nahe der in Schritt S93 ausgewählten Sendeeinheit liegt, d. h., die Motoreinheit mit der geringsten Umdrehungszahl, zu stoppen und, wenn die anderen Motoreinheiten gestoppt sind, hebt die Stoppanweisung auf (Schritt S94).
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Anschließend sendet die Lesereinheit 17 ein RFID-Aufrufsignal (Schritt S115) und bestimmt, ob eine Antwort von dem RFID 20 empfangen wird (Schritt S116). Wenn die Antwort von dem RFID 20 empfangen wird (Ja bei Schritt S116), hebt die Lesereinheit 17 den Stopp aller Motoreinheiten 11a bis 11c auf (Schritt S117). Anschließend werden in den Schritten S118 bis S122 und S128 bis S129 dieselben Schritte wie die Schritte S76 bis S80 und S85 bis S86, gezeigt in 10, der dritten Ausführungsform durchgeführt.
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Wenn von dem RFID 20 keine Antwort empfangen wird (Nein bei Schritt S116), bestimmt die Lesereinheit 17, ob nacheinander eine vorbestimmte Anzahl Mal (n-Mal: n ist eine natürliche Zahl) für alle Sendeantennen keine Antwort empfangen wird (Schritt S123). Wenn weniger häufig als die vorbestimmte Anzahl Mal keine Antwort empfangen wird (Nein bei Schritt S123), bestimmt die Lesereinheit 17, ob es Sendeantennen gibt, die nahe den Motoreinheiten mit größeren Umdrehungszahlen liegen (Schritt S124). Wenn Sendeantennen, die nahe den Motoreinheiten mit größeren Umdrehungszahlen liegen, vorhanden sind (Ja bei Schritt S124), wählt die Lesereinheit 17 aus den Sendeantennen, die nahe den Motoreinheiten mit größeren Umdrehungszahlen liegen, die Sendeantenne aus, die nahe der Motoreinheit mit der zweitkleinsten Umdrehungszahl liegt (Schritt S125).
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Anschließend stoppt die Lesereinheit 17 die nahe der in Schritt S125 ausgewählten Sendeeinheit gelegene Motoreinheit, d. h. die Motoreinheit mit der zweitkleinsten Umdrehungszahl, und weist die Steuerungseinheit 14 an, wenn andere Motoren gestoppt sind, diesen Stopp aufzuheben (Schritt S126). Unter Verwendung der ausgewählten Sendeantenne kehrt die Lesereinheit 17 zu Schritt S115 zurück und führt den Ablauf fort.
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Wenn in Schritt S124 keine Sendeantennen vorhanden sind, die nahe den Motoreinheiten mit größeren Umdrehungszahlen liegen (Nein in Schritt S124), d. h., wenn die Sendeantenne nahe der Motoreinheit mit der größten Umdrehungszahl bereits ausgewählt ist, kehrt die Lesereinheit 17 zu dem Schritt zum Auswählen der Sendeantenne nahe der Motoreinheit mit der geringsten Umdrehungszahl in Schritt S113 zurück. Wenn in Schritt S123 die vorbestimmte Anzahl Mal nacheinander keine Antwort empfangen wird (Ja bei Schritt S123), zeigt die Steuerungseinheit 14 auf der Anzeigeeinheit 13 eine Information an, die einen Authentifizierungsfehler angibt (Schritt S127), und kehrt zu Schritt S111 zurück.
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In der fünften Ausführungsform wird die Funktion des Anweisens der Steuerungseinheit 14 zum Stoppen der Motoreinheiten und zum Aufheben der Stoppanweisung von der Lesereinheit 17 bereitgestellt. Daher werden diejenigen Motoreinheiten gestoppt, die während der Authentifizierung des RFID 20 Störungen erzeugen. Hierdurch wird bewirkt, dass es möglich ist, einen Authentifizierungsfehler aufgrund der Störungen durch die Motoreinheiten zu verhindern, und es ist möglich, die Authentifizierung sicher durchzuführen.
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Wenn die Lesereinheit 17 das Aufrufsignal an das RFID 20 sendet, kann die Lesereinheit 17 an die Steuerungseinheit 14 auf Grundlage der Sendeantennenanordnungsinformation, welche eine räumliche Anordnungsbeziehung zwischen den Sendeantennen 173a bis 173c und den Motoreinheiten 11a bis 11c angibt, eine Anweisung zum Stoppen lediglich derjenigen Motoreinheiten senden, die am Nächsten zu der ausgewählten Sendeantenne angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, einen Authentifizierungsfehler aufgrund der Störungen der Motoreinheiten zu verhindern und die Authentifizierung sicher durchzuführen, während gleichzeitig die Betriebsfähigkeit dadurch erhalten bleibt, dass lediglich die Störungen erzeugenden Motoren gestoppt werden und die Motoreinheiten, die keine Störungen erzeugen, weiter betrieben werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie vorangehend beschrieben, ist die Zugriffsebenensteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich, wenn der Bediener der NC-Maschinenvorrichtung durch das RFID authentifiziert werden soll.
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Bezugszeichenliste
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- 11, 11a bis 11c
- Motoreinheit
- 12, 12a bis 12c
- Motorsteuerungseinheit
- 13
- Anzeigeeinheit
- 14
- Steuerungseinheit
- 15
- Bedienungsfeststellungseinheit
- 16
- Entfernungsfeststellungseinheit
- 17
- Lesereinheit
- 18
- Authentifizierungseinheit
- 19
- Bedienungs-/Anzeige-Beschränkungseinheit
- 111
- Rotationsachse
- 171
- Kommunikationssteuerungseinheit
- 172
- Sendeeinheit
- 173, 173a bis 173c
- Sendeantenne
- 174
- Empfangseinheit
- 175
- Empfangsantenne
- 176
- Sendeantennenanordnung-Speichereinheit
- 177
- Sendeantennenauswahleinheit
- 201, 201a bis 201c
- RFID-Empfangsantenne
- 202
- RFID-Empfangseinheit
- 203
- RFID-Kommunikationssteuerungseinheit
- 204
- Anzeigeeinheit
- 205
- RFID-Sendeeinheit
- 206
- RFID-Sendeantenne
- 207
- RFID-Betätigungsfeststellungseinheit
- 208
- Energieversorgungseinheit
- 209
- RFID-Empfangsantennenauswahleinheit
- 2021
- Empfangsintensität-Bestimmungseinheit